JP2004112403A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】夜間、輝度レベルの差が少なくなるか、昼間と反対に屋外が暗くなり、トンネル内の方が明るいような場合でも、標準露光映像信号に発生するフリッカと、短時間露光映像信号に発生するフリッカを除去し、観測者に見やすい広ダイナミックレンジ映像を提供する。
【解決手段】標準露光映像信号に発生するフリッカと、短時間露光映像信号に発生するフリッカを別々に除去した後、合成することでフリッカの無い広ダイナミックレンジ映像を出力する。
【選択図】 図１
【解決手段】標準露光映像信号に発生するフリッカと、短時間露光映像信号に発生するフリッカを別々に除去した後、合成することでフリッカの無い広ダイナミックレンジ映像を出力する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを時分割出力できる固体撮像素子を有し、広ダイナミックレンジ化した映像信号を得られるテレビジョンカメラ装置等である撮像装置に関し、特に夜間発生する蛍光灯やナトリウム灯等のフリッカを除去することを可能とする撮像装置に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを時分割出力できる固体撮像素子を有し、広ダイナミックレンジの映像信号を得るテレビジョンカメラ装置は、トンネル出入り口の監視のように輝度レベル差の大きい被写体条件の場合、オートアイリスレンズは標準露光時間の信号が適正になるように制御するので、図２のように昼間は輝度レベルの高い屋外の信号成分が短露光側に存在し、トンネル内のナトリウム灯で照らされた部分の信号成分が標準露光側に存在する。
【０００３】
しかし、日没後の夜間になると短露光側に存在した屋外の信号成分がトンネル内の信号成分より暗くなるため、図３のように昼間とは反対にトンネル内の信号成分が短露光側、屋外の信号成分が標準露光側に存在するようになる。または、夕方のようにトンネル内と屋外の輝度レベルの差が少なくなり、トンネル内信号成分と屋外の信号成分が短露光側と標準露光側の両方に存在することもある。
【０００４】
これらのナトリウム灯で照らされた部分が短時間露光側になる場合、ナトリウム灯等の放電管照明器具は電源周波数毎に点滅するので短時間露光映像信号の高速シャッター（例えば、１／２０００秒）との間にタイミングのズレが生じて短時間露光映像信号のトンネル内信号成分にフリッカが発生する。例えば、電源周波数が５０Ｈｚの場合、１００回／秒で点滅する。
【０００５】
このような被写体条件になる場所での監視には、フリッカを防止することが優先されるため従来のワイドダイナミック機能付きカメラは使用せず、１００回／秒で点滅を繰り返す光源にあわせて露光を行なう、１／１００秒のシャッタ速度を持つカメラを使用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のような夜間、輝度レベルの差が少なくなるか、昼間と反対に屋外が暗くなり、トンネル内の方が明るいような場合に、標準露光映像信号に発生するフリッカと短時間露光映像信号に発生するフリッカを別々に除去してから合成することで、観測者に見やすい広ダイナミックレンジ映像を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、異なる露光条件により、標準的な明るさの被写体が適正レベルとなるようにして得た標準露光映像信号と、所定値より明るい被写体が適正レベルとなるようにして得た短時間露光映像信号とを合成して、広ダイナミックレンジの映像信号を生成するテレビジョンカメラにおいて、標準露光映像信号に発生するフリッカを除去する手段と、短時間露光映像信号に発生するフリッカを除去する手段を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例の回路構成について、図１を用いて説明する。図１において、被写体からの光はオートアイリスレンズ１を通して固体撮像素子（ＣＣＤ）２に入射される。ＣＣＤ２は１水平走査期間に、例えば、１／２０００秒間に撮像光を露光して得られた短時間露光映像信号と、その短時間露光映像信号より長く１／６０秒間に撮像光を露光して得られた標準露光映像信号とを出力する。ＣＣＤ２から出力された映像信号はＣＤＳ３でサンプルホールドされ、信号が所要のレベルとなるようにＡＧＣ４で自動利得制御し、さらにＡ／Ｄ変換器５でアナログ映像信号からデジタル映像信号に変換される。
【０００９】
６は、Ａ／Ｄ変換器５からのデジタル映像信号を１水平走査期間毎にそのデジタル映像信号の標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを分離し、それぞれ１水平走査期間に時間伸張して、それらを同期化してそれぞれ同時に出力するようにした同期化回路である。
【００１０】
同期化回路６から出力された標準露光映像信号は標準露光用映像信号処理回路７へ入力され、一方、同じく同期化回路６から出力された短時間露光映像信号は短時間露光用映像信号処理回路８へ入力される。これら標準露光用映像信号処理回路７および短時間露光用映像信号処理回路８は入力された映像信号に各々所定の映像信号処理を施し、例えばガンマ補正、エンハンサ処理やホワイトバランス処理などを施す。
【００１１】
所定の映像信号処理を施された標準露光映像信号と短時間露光映像信号はおのおのフリッカ除去回路１１に入力される。
【００１２】
フリッカ除去回路１１は、図４のフリッカが存在する信号をＦｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＦＩＲ）フィルタで平滑化し、図５に示すようなフリッカを除去した信号に変換する。
【００１３】
フリッカが除去された標準露光映像信号と短時間露光映像信号は、合成・階調補正処理回路９で広ダイナミックレンジ映像信号として出力される。
【００１４】
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０はＡＧＣ４、標準露光用映像信号処理回路７、短時間露光用映像信号処理回路８および合成・階調補正処理回路９の制御を施すものであり、例えば自動利得制御処理、ホワイトバランス処理、合成処理等のソフトウェアを内蔵する。
【００１５】
その結果、標準露光と短時間露光に存在するフリッカを除去してから合成が可能になり、電源周波数による光源の点滅周期を除去した広ダイナミックレンジ映像が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、標準露光と短時間露光の映像に存在するフリッカがそれぞれ除去された広ダイナミックレンジ映像を得ることのできるテレビジョンカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるテレビジョンカメラの構成を示すブロック図。
【図２】昼間の輝度レベル分布の一例を示す図。
【図３】夜間の輝度レベル分布の一例を示す図。
【図４】フリッカのパターンを示す図。
【図５】フリッカ除去のパターンを示す図。
【符号の説明】
１：オートアイリスレンズ、 ２：固体撮像素子（ＣＣＤ）、３：ＣＤＳ、 ４：ＡＧＣ、５：Ａ／Ｄ変換器 ６：同期化回路、 ７：標準露光用映像信号処理回路、８：短時間露光用映像信号処理回路、 ９：合成・階調補正処理回路、１０：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、 １１：フリッカ除去回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを時分割出力できる固体撮像素子を有し、広ダイナミックレンジ化した映像信号を得られるテレビジョンカメラ装置等である撮像装置に関し、特に夜間発生する蛍光灯やナトリウム灯等のフリッカを除去することを可能とする撮像装置に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを時分割出力できる固体撮像素子を有し、広ダイナミックレンジの映像信号を得るテレビジョンカメラ装置は、トンネル出入り口の監視のように輝度レベル差の大きい被写体条件の場合、オートアイリスレンズは標準露光時間の信号が適正になるように制御するので、図２のように昼間は輝度レベルの高い屋外の信号成分が短露光側に存在し、トンネル内のナトリウム灯で照らされた部分の信号成分が標準露光側に存在する。
【０００３】
しかし、日没後の夜間になると短露光側に存在した屋外の信号成分がトンネル内の信号成分より暗くなるため、図３のように昼間とは反対にトンネル内の信号成分が短露光側、屋外の信号成分が標準露光側に存在するようになる。または、夕方のようにトンネル内と屋外の輝度レベルの差が少なくなり、トンネル内信号成分と屋外の信号成分が短露光側と標準露光側の両方に存在することもある。
【０００４】
これらのナトリウム灯で照らされた部分が短時間露光側になる場合、ナトリウム灯等の放電管照明器具は電源周波数毎に点滅するので短時間露光映像信号の高速シャッター（例えば、１／２０００秒）との間にタイミングのズレが生じて短時間露光映像信号のトンネル内信号成分にフリッカが発生する。例えば、電源周波数が５０Ｈｚの場合、１００回／秒で点滅する。
【０００５】
このような被写体条件になる場所での監視には、フリッカを防止することが優先されるため従来のワイドダイナミック機能付きカメラは使用せず、１００回／秒で点滅を繰り返す光源にあわせて露光を行なう、１／１００秒のシャッタ速度を持つカメラを使用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のような夜間、輝度レベルの差が少なくなるか、昼間と反対に屋外が暗くなり、トンネル内の方が明るいような場合に、標準露光映像信号に発生するフリッカと短時間露光映像信号に発生するフリッカを別々に除去してから合成することで、観測者に見やすい広ダイナミックレンジ映像を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、異なる露光条件により、標準的な明るさの被写体が適正レベルとなるようにして得た標準露光映像信号と、所定値より明るい被写体が適正レベルとなるようにして得た短時間露光映像信号とを合成して、広ダイナミックレンジの映像信号を生成するテレビジョンカメラにおいて、標準露光映像信号に発生するフリッカを除去する手段と、短時間露光映像信号に発生するフリッカを除去する手段を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例の回路構成について、図１を用いて説明する。図１において、被写体からの光はオートアイリスレンズ１を通して固体撮像素子（ＣＣＤ）２に入射される。ＣＣＤ２は１水平走査期間に、例えば、１／２０００秒間に撮像光を露光して得られた短時間露光映像信号と、その短時間露光映像信号より長く１／６０秒間に撮像光を露光して得られた標準露光映像信号とを出力する。ＣＣＤ２から出力された映像信号はＣＤＳ３でサンプルホールドされ、信号が所要のレベルとなるようにＡＧＣ４で自動利得制御し、さらにＡ／Ｄ変換器５でアナログ映像信号からデジタル映像信号に変換される。
【０００９】
６は、Ａ／Ｄ変換器５からのデジタル映像信号を１水平走査期間毎にそのデジタル映像信号の標準露光映像信号と短時間露光映像信号とを分離し、それぞれ１水平走査期間に時間伸張して、それらを同期化してそれぞれ同時に出力するようにした同期化回路である。
【００１０】
同期化回路６から出力された標準露光映像信号は標準露光用映像信号処理回路７へ入力され、一方、同じく同期化回路６から出力された短時間露光映像信号は短時間露光用映像信号処理回路８へ入力される。これら標準露光用映像信号処理回路７および短時間露光用映像信号処理回路８は入力された映像信号に各々所定の映像信号処理を施し、例えばガンマ補正、エンハンサ処理やホワイトバランス処理などを施す。
【００１１】
所定の映像信号処理を施された標準露光映像信号と短時間露光映像信号はおのおのフリッカ除去回路１１に入力される。
【００１２】
フリッカ除去回路１１は、図４のフリッカが存在する信号をＦｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＦＩＲ）フィルタで平滑化し、図５に示すようなフリッカを除去した信号に変換する。
【００１３】
フリッカが除去された標準露光映像信号と短時間露光映像信号は、合成・階調補正処理回路９で広ダイナミックレンジ映像信号として出力される。
【００１４】
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０はＡＧＣ４、標準露光用映像信号処理回路７、短時間露光用映像信号処理回路８および合成・階調補正処理回路９の制御を施すものであり、例えば自動利得制御処理、ホワイトバランス処理、合成処理等のソフトウェアを内蔵する。
【００１５】
その結果、標準露光と短時間露光に存在するフリッカを除去してから合成が可能になり、電源周波数による光源の点滅周期を除去した広ダイナミックレンジ映像が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、標準露光と短時間露光の映像に存在するフリッカがそれぞれ除去された広ダイナミックレンジ映像を得ることのできるテレビジョンカメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるテレビジョンカメラの構成を示すブロック図。
【図２】昼間の輝度レベル分布の一例を示す図。
【図３】夜間の輝度レベル分布の一例を示す図。
【図４】フリッカのパターンを示す図。
【図５】フリッカ除去のパターンを示す図。
【符号の説明】
１：オートアイリスレンズ、 ２：固体撮像素子（ＣＣＤ）、３：ＣＤＳ、 ４：ＡＧＣ、５：Ａ／Ｄ変換器 ６：同期化回路、 ７：標準露光用映像信号処理回路、８：短時間露光用映像信号処理回路、 ９：合成・階調補正処理回路、１０：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、 １１：フリッカ除去回路。
Claims (1)
- 異なる露光条件により、標準的な明るさの被写体が適正レベルとなるようにして得た標準露光映像信号と、所定値より明るい被写体が適正レベルとなるようにして得た短時間露光映像信号とを合成して、広ダイナミックレンジの映像信号を生成する撮像装置において、
上記標準露光映像信号と短時間露光映像信号を独立にフリッカ除去する手段を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002272781A JP2004112403A (ja) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002272781A JP2004112403A (ja) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004112403A true JP2004112403A (ja) | 2004-04-08 |
Family
ID=32269715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002272781A Pending JP2004112403A (ja) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004112403A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2695373A2 (en) * | 2011-04-06 | 2014-02-12 | Pelco, Inc. | Spatially-varying flicker detection |
| KR20140070345A (ko) * | 2012-11-30 | 2014-06-10 | 삼성테크윈 주식회사 | 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 |
| JP2014179924A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法、プログラム、並びに記憶媒体 |
-
2002
- 2002-09-19 JP JP2002272781A patent/JP2004112403A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2695373A2 (en) * | 2011-04-06 | 2014-02-12 | Pelco, Inc. | Spatially-varying flicker detection |
| EP2695373A4 (en) * | 2011-04-06 | 2014-11-12 | Pelco Inc | SPRAY DETECTION VARYING SPATIALLY |
| KR20140070345A (ko) * | 2012-11-30 | 2014-06-10 | 삼성테크윈 주식회사 | 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 |
| JP2014110484A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Samsung Techwin Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| KR101964228B1 (ko) | 2012-11-30 | 2019-04-02 | 한화테크윈 주식회사 | 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 |
| JP2014179924A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法、プログラム、並びに記憶媒体 |
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